水稻G156S披葉性狀的遺傳及基因定位分析.pdf

1、葉片是植物進行光合作用的主要器官，其光合作用的強弱對植物生物產(chǎn)量的高低起決定性的作用。據(jù)研究報道，植物95％以上的生物產(chǎn)量來源于葉片。因此，對葉片的研究具有非常重要的意義。就水稻的葉片類型來看，主要表現(xiàn)為直立型，所以其它類型的葉片均歸為突變型葉片。目前，突變型葉片主要有卷葉、披葉、絨葉、光葉等。其中，披葉型的材料在水稻育種上具有很好的用途。首先，由于目前育種上所用的材料葉型幾乎都是直立的，直立型的葉片和披葉型的葉片在外觀上差異非常明顯，

2、據(jù)此可以作為標記性狀應用于育種。另外，如果育成具有披葉性狀的不育系，在水稻的制種過程中，由于葉片披垂，穗層明顯高于葉層，葉片就不會阻礙恢復系的傳粉、授粉，有利于制種產(chǎn)量的提高。同時，還可少噴或不噴“九二〇”（赤霉素），減小田間操作的難度，有利于省工、省時、高效。因此，對水稻披葉突變性狀進行研究，對提高育種效率，加速優(yōu)良種質資源在水稻育種上的應用具有重要意義。同時，也對水稻突變基因結構與功能的理論研究具有積極作用。基于此，本文對G156S

3、披葉性狀進行了遺傳和基因定位分析，以期為其在水稻育種上的利用提供借鑒。其結果如下：
　?、盙156S的葉片形態(tài)及葉色
　　在BC1代和F2代分離群體中，通過對披葉單株的葉片進行調查發(fā)現(xiàn)，所有的葉片（除劍葉外）都是有主脈的，只是主脈較粗而短。數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，在一片完整葉中，從葉片基部到葉尖約2/3部分有主脈且較粗壯，其余的約1/3部分因沒有主脈而披垂，整片葉就表現(xiàn)為部分披垂，劍葉因沒有主脈而呈完全披垂狀。在對葉色的分離情況調查中

4、發(fā)現(xiàn)，凡是披葉分離單株，其葉色均較深綠（葉色深綠屬于突變），凡是表現(xiàn)為直立葉的分離單株，無論是顯性純合直立，還是顯性雜合直立，葉片葉色均表現(xiàn)為淺綠色。
　?、睪156S的穎花觀察
　　在盛花期取G156S、黔恢085和披葉分離單株的穎花到實驗室顯微鏡下進行觀察。結果表明，所有的穎花均表現(xiàn)為正常。其中，每一朵穎花從外到內依次由1個外穎、1個內穎、2個漿片、6枚雄蕊和1枚雌蕊（1個子房，2個羽毛狀的柱頭）組成。
　?、晨刂?/p>

5、G156S披葉性狀的基因顯隱性
　　用G156S作母本，4個恢復系明恢63、明恢86、黔恢085、蜀恢572作父本，采用溫水對G156S殺雄后進行雜交，獲得4份F1代種子，種植后形成4個F1代群體。通過對每個F1代群體單株的葉片進行鑒定，再與父母本進行對比。結果顯示，所有的葉片均表現(xiàn)為直立，與父本的葉形相同，沒有出現(xiàn)中間過渡現(xiàn)象，說明披葉性狀受隱性基因控制。
　　⒋控制G156S披葉性狀的基因對數(shù)
　　獲得F1代群體后

6、，再用G156S作母本，4個F1代作父本分別進行回交，獲得4份BC1代種子。同時，用F1代自交，獲得4份F2代種子，構建BC1代和F2代分離群體。八葉期后分別對BC1代和F2代群體分離單株進行調查，再通過DPS分析軟件進行X2測驗。結果顯示，在4個F2代分離群體中，直立葉單株數(shù)﹕披葉單株數(shù)均符合3﹕1的理論比；4個BC1代分離群體中，直立葉單株數(shù)﹕披葉單株數(shù)均符合1﹕1的理論比，遵循經(jīng)典的孟德爾遺傳規(guī)律。由此表明，該披葉突變性狀受一對基

7、因控制。
　?、悼刂艷156S披葉性狀的基因定位
　　選取G156S×黔恢085的F2代分離群體作為基因定位群體，用比較均勻分布于水稻12條染色體上的246個SSR標記對親本G156S和黔恢085的基因組DNA進行多態(tài)性分析。然后，用在兩親本間表現(xiàn)出多態(tài)性的標記擴增F2代的直立葉和披葉近等DNA池，再用在兩個近等基因池間檢測到的具有差異的標記來進行連鎖分析，用與披葉突變基因連鎖的標記來擴增F2代披葉隱性群體。通過MAPMAK

8、ER/EXP3.0分析軟件進行連鎖分析，構建了G156S控制披葉性狀的基因所在染色體的部分遺傳連鎖圖。結果表明，位于水稻第3染色體短臂上的6個標記與目標基因連鎖，它們分別是標記RM1332、RM6829、RM5628、RM6849、RM6883、和RM3126。其中，RM1332、RM6829、RM5628和RM6883位于披葉突變基因的同側，遺傳距離分別為5.1cM、4.2cM、1.0cM和2.4cM，而標記RM6849和RM3126